Spawanie TIG - co to jest?

Spawanie metodą TIG (Tungsten Inert Gas, lub inaczej GTAW - Gas Tungsten Arc Welding) jest uniwersalną metodą łączenia wszystkich gatunków stali oraz metali nieżelaznych. Spawanie TIG może być wykonywane ręcznie lub za pomocą automatyzacji. Najlepiej się sprawdza przy łączeniu elementów z aluminium lub stopów aluminium. Co warto wiedzieć o tej metodzie spawania? W tym artykule odpowiemy szerzej na to pytanie.

Jak spawać metodą TIG?

Metoda TIG pozwala na uzyskanie najlepszej jakości spoin i jest często używana w przemyśle. Umożliwia łączenie wszystkich gatunków stali, w tym wysokostopowych, oraz metali nieżelaznych. TIG to najbardziej uniwersalna metoda spawania, wykorzystywana także w spawaniu artystycznym. Charakterystyczne dla metody TIG jest użycie dodatkowego spoiwa oraz utrzymanie właściwego dystansu końcówki elektrody od spawanego elementu.

Łuk spawalniczy - charakterystyka

Ta metoda spawania wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową (z czystego wolframu lub uszlachetnionego tlenkiem np. toru, cyrkonu lub lantanu) w osłonie gazów obojętnych. Ponieważ elektroda nie ulega stopnieniu, do tej techniki spawani używa się dodatkowego spoiwa – skład prętów oraz rozmiary dobierane są w zależności od łączonych materiałów, natężenia prądu oraz kilku innych czynników. Niekiedy użycie spoiwa nie jest konieczne, gdy łączy się ze sobą bardzo cienkie elementy.

Biegun ujemny jest podłączony do elektrody nietopliwej, natomiast zacisk masy do bieguna dodatniego. Taka konstrukcja pozwala na uzyskanie większej temperatury jeziorka spawalniczego oraz na wolniejsze zużycie elektrody poprzez redukcję jej obciążenia. Jeziorko odseparowane jest od powietrza gazem szlachetnym – najczęściej jest to argon, czasem hel lub mieszanka obu tych gazów. 

Użytkowe metody spawania elektrodą nietopliwą TIG

Spawanie TIGiem ma sporo cech użytkowych , dzięki którym ta metoda znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Podczas spawania metodą TIG nie powstaje tzw. żużel, czyli niepożądane zanieczyszczenia dostające się do spoiny. Z tego względu TIG nadaje się do łączenia materiałów takich jak:

• Tytan;
• Nikiel;
• Aluminium;
• Miedź;
• Stal;
• Stopów wszystkich wymienionych powyżej.

Wysoka jakość spoiny i brak zanieczyszczeń przekładają się na użycie tej metody w przemysłach:

• Spożywczym;
• Budowlanym;
• Lotniczym;
• Samochodowym;
• Chemicznym;
• Spawaniu artystycznym.

Zalety spawania TIG

Podstawową zaletą metody TIG jest jej uniwersalność. W zależności od rodzaju spawanych elementów, używa się dostosowanego do nich spoiwa. Kryteria doboru to materiał na pręt spoiwa oraz średnica samego pręta. Poniżej lista zalet spawania metodą TIG:

• Spoiny najwyższej jakości;
• Mniejsza wydajność jest rekompensowana jakością spoin;
• Możliwość spawania detali nawet poniżej 1 mm grubości (od około 0,5 mm);
• Spawanie jest możliwe we wszystkich pozycjach;
• Uniwersalność – pozwala łączyć różne rodzaje materiałów;
• Brak rozprysków stopionego materiału;
• Możliwość zautomatyzowania metody;
• Łatwość opanowania metody przez spawacza (manualna).

Spawarka TIG IDEAL, fot. Matiw.pl

Wady spawania metodą TIG

Metoda spawania TIG ma wiele zalet, których nie posiada meta MIG, ale nie jest pozbawiona wad. Obie metody różnią przede wszystkim rodzaje spawów. W metodzie MIG/MAG spoiwo jest podawane za pomocą uchwytu, a w TIG ręcznie – od spawacza zależy zatem ilość i sposób podania spoiwa. Wróćmy jednak do wad metody TIG. Poniżej lista niepożądanych cech, które występują w tym sposobie spawania:

• Niska wydajność spawania – proces jest dość powolny;
• Jakość spoin w dużej mierze zależy od umiejętności spawacza TIG;
• Jonizator (zajarzający łuk spawalniczy) może wywoływać zakłócenia znajdujących się w pobliżu urządzeń.

Praktyczne zastosowanie metody TIG

Dzięki możliwości łączenia bardzo cienkich elementów – od około ,5 mm grubości – metoda TIG sprawdza się doskonale m. in. w lotnictwie i przy budowie gazociągów. TIG jest doskonałym sposobem na łączenie rur i rurociągów, a także idealnie spaja niewielkie powierzchnie.

Metoda TIG jest wykorzystywana głównie w wielu gałęziach przemysłu, choć korzystają z niej chętnie również artyści specjalizujący się w m. in. jubilerstwie i tworzeniu rzeźb metalowych. Uniwersalność TIG sprawia, że jest to niezwykle popularna metoda. Możliwe jest zautomatyzowanie procesu spawania TIG, ale w większości przypadków spajanie jest wykonywanie ręcznie.

Najczęściej stosowane parametry technologiczne

Parametry technologiczne spawania metodą TIG są istotne ze względu na rodzaj łączonych materiałów, a także przekładają się na zużycie elektrody. Najważniejsze parametry to:

• Rodzaj prądu (stały lub pulsacyjny jednokierunkowy, zmienny);
• Natężenie prądu – wpływa na głębokość i szerokość spoiny. Zbyt duże natężenie prądu powoduje topnienie wolframu i może zanieczyścić spoinę;
• Materiał i średnica elektrody nietopliwej – uszlachetniony wolfram (tlenkiem toru, cyrkonu, ceru lub lantanu) wydłuża żywotność elektrody nietopliwej, łatwość zajarzenia łuku oraz stabilność jego jarzenia się;
• Rodzaj i natężenie gazu szlachetnego – gaz osłonowy może podnosić temperaturę łuku, ale obniżać jego stabilność (tak działa sam hel), dlatego najczęściej używa się argonu lub mieszanki argon-hel;
• Prędkość przemieszczania się elektrody – zależy od spawacza i przekłada się na grubość oraz szerokość spoiny;
• Rodzaj i średnica spoiwa – właściwości chemiczne spoiwa wpływają na jakość spoiny, pożądane jest używanie tego samego materiału co spajane elementy. Niektóre spoiwa jednak muszą być inne, niż sam materiał – np. do spawania stali odpornych na korozję;
• Pochylenie spoiwa i samej elektrody – wpływa na jakość spoiny i zależy od pozycji spawania.

Jakie są inne metody spawania?

TIG nie jest jedyną metodą spawania. W przemyśle często używa się metod spawania elektrodą topliwą w osłonie gazów obojętnych (MIG) lub aktywnych (MAG). Te pierwsze to zazwyczaj argon lub hel, te drugie to dwutlenek węgla, czasami mieszany z argonem. W obu przypadkach używana jest elektroda topliwa, która pod wpływem ciepła zmienia stan skupienia i łączy się z podgrzewanym elementem. Gazy osłonowe chronią jeziorko spawalnicze (czyli stopioną elektrodę i podgrzany element metalowy) przed powietrzem atmosferycznym. Gdy dysza się przesuwa, jeziorko stygnie i tworzy spoinę. 

Metody MIG oraz MAG są używane do większości materiałów. Wybór metody zależy od użytej elektrody i spawanych materiałów. Najczęściej stosuje się te techniki w spawaniu na liniach technologicznych oraz pracach montażowych, ze względu na dużą wydajność.

Zalety:

• Dobrej jakości spoiny
• Wysoka wydajność
• Możliwość spawania elementów o dużym spektrum grubości
• Spawanie jest możliwe we wszystkich pozycjach

Gdzie można kupić sprzęt do spawania typu TIG?

Najlepiej zaopatrzyć się w sprzęt i akcesoria u sprawdzonego i zaufanego dostawcy. Szeroki wybór asortymentu niewątpliwie jest korzyścią dla klienta, ale warto wybrać sklep, w którym można liczyć na fachową i profesjonalną obsługę klienta. Dobry sklep internetowy zapewnia obie te rzeczy – doskonałym przykładem jest Matiw.pl – to miejsce, w którym można dostać sprzęt i akcesoria spawalnicze oraz o wiele więcej.

Zespół specjalistów z Matiw.pl służy klientom specjalistyczną wiedzą w szerokim zakresie – od materiałów ściernych, przez spawalnictwo, aż po BHP i pneumatykę.

Więcej o spawaniu metodą TIG przeczytasz na blogu Matiw.pl: https://matiw.pl/tig-doskonaly-sposob-na-spawanie-cienkich-blach